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Robot pour eurobot question !


5 réponses à ce sujet

#1 Oulu

Oulu

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Posté 25 septembre 2018 - 07:57

Bonjour,

 

Comme expliqué dans ma présentation, je participe à la coupe robotique de France 2019.

Notre équipe est composée de 5 étudiants ingénieur (2 autom, 1 elec et 2 méca).

Pour info, nous n'avons aucune experience dans la fabrication de robot, ceci est une première pour nous !

Nous devons donc construire un robot suivant les règles et contraintes du réglement qui est sortie la semaine dérnière.

 

L'objectif du robot est d'effectuer différentes opérations sur une "map" de 2m*3m en 100s. La map est toujours disposée de la même manière à chaque match. Cependant on ne commence pas toujours du même coté (position non centré).

 

Vous trouverez le detail du jeux sur le site internet !

 

Pour le moment nous avons défini un cahier des charges et commencé la recherche de sponsors.
On a déjà dessiné notre base et défini le type de roue ainsi que leur position.

On a aussi choisi d'utiliser une Arduino mega pour controler l'ensemble du robot.

 

On bute sur un premier problème, pour se balader sur la "map" il nous faut connaitre notre position (se repérer dans l'espace).

 

Et la on ne sait pas quel système utiliser ...

 

Les diférents choix envisagé :

 

-système avec plusieurs balises fixées à différents endroits de la map (des emplacements sont prévus à cet application).

-roues codeuses.

-acceleromètre.

 

La difficulté est de connaitre la précision de chacun des systèmes ainsi que la complexité à les programmer !

 

J'en appel a la communauté pour m'éclairé à ce sujet, si vous avez des informations supplémentaire je suis preneur !

 

Si il vous manque des informations n'hesitez pas à me les demander.

Merci ;)



#2 Mike118

Mike118

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Posté 25 septembre 2018 - 11:53

Il y a différentes techniques sur les robots de la coupe : 

 

une que tu n'as pas cité :

  • " à l'aveugle " / en boucle ouverte. 

On suppose que le robot fait exactement ce qu'on lui demande et on vérifie rien ...

Souvent avec des robots à deux  roues contrôlées par des moteurs pas à pas et en utilisant des techniques de recalage contre le rebord de la table on peut déjà marquer pas mal de points.  Parfois certain moteurs sont contrôlé en mettant un PWM  à tel valeurs pendant tant de temps ...Beaucoup d'équipes ne sont pas localisées ... Pas de honte à avoir ! =) 

 

ensuite

  • full "odométrie sur les moteurs" uniquement

On parle de codeurs qui sont montés aux sur les moteurs. Dans ce cas on suppose que les roues du robot ne glissent sur le tapis de jeu  et la précision obtenue dépend de la qualité de tes codeurs et du code utilisé ! =) 

On peut faire de l'asservissement en vitesse pour contrôler les moteurs plus précisément qu'en boucle ouverte, et on peut même faire de l'intégration sur les codeurs pour commencer à avoir des estimations de position. Plus on avance dans le temps plus les erreurs s'accumulent et moins le robot est précis. Du recalage, surtout angulaire c'est pas mal ;)  Car l'utilisation de l'odométrie pour le calcul de l'angle est moins précise que pour la distance linéaire parcourue. 
Par contre quand on commence à mettre en place de l'asservissement on commence à avoir du code et gare aux problèmes ! =)  Pas mal d'équipes avancées ont des problèmes d'odométrie et font parfois des trous dans les tables ! Donc c'est un point à bien faire et à ne pas négliger...

 

  • odométrie + imu 

l'IMU toute seule pour de la position ça demanderait une double intégration ! Encore moins précis que l'odométrie toute seule ... Par contre pour l'angle c'est souvent plus précis ( quand bien calibré ) que de l'odométrie toute seule ... Du moins jusqu'à un certain point ... Certains ne jurent que par l'odométrie avec tant de points par tours de codeurs ... qu'ils arrive à surpasser la précision de l'IMU surtout qu'une Imu peut avoir de la dérive et du bias ...  
Bref quand tu ajoutes une IMU tu peux soit te fier que à l'imu pour l'angle et récupérer les données codeurs pour l'avance du robot, soit " fusionner " les données d'angle fournies par l'IMU et celle par les codeurs. ( Valable quand le niveau de précision est suffisamment proche entre les deux ... Car si l'un est 1000 fois plus fiable que l'autre autant se baser uniquement sur le plus fiable que de chercher à fusionner les données ... )  Dans ce cas beaucoup de gens utilisent souvent un " filtre de Kalman " . 

L'usage d'une IMU est d'autant plus pratique pour garder le cap même si un objet vient malencontreusement déplacer le robot ...  
 

  • Paire de roues folles codeuse 

Afin d'améliorer l'odométrie on peut utiliser des codeurs sur des roues folle, cela permet entre autre de détecter un robot qui patine, d'autant plus pratique pour les grandes équipes qui cherchent à aller super vite sur la table et qui vont jusqu'à la limite de patiner ...  Beaucoup d'équipe ne jure que par les roues folle codeuses. Si utilisé il est très important de bien mettre en place la mécanique de cet élément sinon c'est tout le robot qui peut partir en "vrille".

 

 

 

(

Bonus pour les robots omnidirectionnels 

  • Odométrie non classique 

=>Odométrie visuelle en regardant le sol en utilisant le principe des souris optique ou des souris à boule : une des seuls technique d'odométrie valable sur les robot omnidirectionnels ( avec l'odométrie sur une roue folle comme celle des chariots de caddie avec des codeurs sur les 2 axes de rotations ... )

 

qui se combine bien avec l'IMU ... 

)

 

 

  • D'autres systèmes de localisation "externe"

=> Triangulation visuelle ( caméra embarqué sur le robot qui regarde à 360° avec un miroir ou un super fish eye ) 

=> Triangulation par ultrasons ( technique intéressant proposé par ashira sur le forum => Peut être utilisé pour détecter les adversaires ) 
=> Balise de positionnement UWB 
=> Caméra de repérage déportée sur zone centrale + matrice de déformation de l'image pour replacer les robots + communication vers les robots
=> Balise IR avec code différents pour les 3 balises et un maximum de récepteurs répartis sur 360° séparé/cloisonné pour qu'un seul à la fois puisse capter le signal des balise 

=> "Lidar qui scan à 360° "  ou multiples capteurs de distance et gère la localisation en se repérant sur les bords de la table ou sur les balises. 

 

Pour finir un exclus : Le GPS  / GPS RTK etc...
Super en extérieur dans les grandes zone et tout, bien entendu inutilisable pour la coupe de robotique qui se déroule en 

 

 

Si c'est votre premier robot je recommande de commencer par du simple et de faire de la boucle ouverte avec recalage ...  à moins que vous ayez vraiment du temps à y consacrer / que vous souhaitez vraiment vous y mettre. 

Dans ce cas là si vous êtes dans le cadre  d'un robot avec deux roues motrices on commence dans l'ordre cité (en sautant le bonus ;) ) en allant même jusqu'à ajouter un système externe !  
Si vous faites un robot omnidirectionnel là ... c'est soit boucle ouverte avec éventuellement l'imu, en bonus le bonus et sinon en top un système de localisation "externe" .


Si mon commentaire vous a plus laissez nous un avis  !  :thank_you:

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#3 Oulu

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Posté 27 septembre 2018 - 09:02

Bonjour,

 

Wahou !!! Merci beaucoup d'avoir pris le temps de faire un point sur le sujet !

Ce projet rentre également dans le cadre de nos études, ce qui nous permet d'y allouer du temps supplémentaire.

Pas de honte à ne pas se localiser mais plutôt un challenge personnel :) !

 

On part sur un robot omnidirectionnel avec une base "triangle" à 3 roues motorisé omnidirectionnel de ce type :

 

https://www.google.c...PLxLam00BqgdSM:

 

Donc on partirais sur soit :

 

-boucle ouverte à l'aveugle

-le bonus (j'aime beaucoup cette solution !)

-système externe

 

 

EDIT :

 

On part sur un système de balise (pas encore défini de quel type, ca va dépendre du prix et de la précision) j'éspère juste que ce sera pas trop galère à mettre en oeuvre.

 

 

Autre question, pour ce type de programmation il y a des cartes plus adaptées que d'autres? (arduino, raspberry,myrio, etc.) ??

D'autres questions suiverons mais faut d'abord qu'on avance un peu dans le robot.

 

Encore une fois merci beaucoup pour ta réponse!
 



#4 Mike118

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Posté 27 septembre 2018 - 10:48

De rien, c'est le but du forum d'aider ;) et puis Robot Maker soutient les associations si j'avais plus de temps tout ce que j'ai écrit  ci dessus aurait déjà été rédigé dans un article =) 
 
 
Il n'y a pas de carte spécialement plus adaptées que d'autres ça dépend de ce que vous voulez faire. 
Pour du contrôle temps réel / de l'asservissement, un microcontrôleur c'est mieux. 
Pour de la programmation haut niveau un ordinateur monocarte c'est mieux 
 =>  Comparaison entre arduino ( microcontrôleur ) et raspberry pi ( ordinateur monocarte) 
 
Après quel type de micro contrôleur ou d'ordinateur mono-carte ça ça dépende de vous de vos affinité et de la puissance de calcul souhaitée, de la disponibilité des ressources etc ... 

Pour les balises voici le système testé par ashira voici le sujet sur la localisation en indroor avec des capteurs ultrasons dont je parlais et qui peut t'intéresser. Et il y au d'autres pépites sur le forum si tu creuses =)

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#5 Oulu

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Posté 27 septembre 2018 - 01:49

ok merci !

 

On va aussi explorer la solution du bonus ! En utilisant le principe des souris optique ! Sais tu si ca se trouve dans le commerce? ou faut qu'on démonte une souris pour adapter ou construire un équivalent sur notre robot?

 

Je pense qu'on va utiliser le bonus pour notre propre déplacement, repérage et les balises pour repérer l'adversaire.

 

Le lien du système de ashira n'est pas le bon, tu a mis l'adresse de cette page ! Je veux bien avoir celui correpsondant, j'ai cherché un peu mais pas trouvé....!



#6 Mike118

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Posté 27 septembre 2018 - 04:48

J'ai modifié le lien =) 

Pour le " Bonus" c'est assez expérimental. 
 

Quand j'ai testé cette démarche, on a acheter en séparer les pièces détachés : 

Le capteur de souris optique / L'optique . 

Et on a crée un pcb autour ainsi qu'une pièce d'adaptation imprimée en 3D pour tenir l'ensemble. 
Je ne recommande pas nécessairement cela pour débuter. Car l'optique a été mise en place difficilement ...

Et on ne maîtrisait pas bien le composant éléctronique qui étant prévu pour fonctionner avec sur une souris ne fonctionnait pas forcément comme souhaité. 
 

Si ça serait à refaire je mettrais uniquement une boule centrale comme les vieilles souris à boule afin de capter les translation  et j'utiliserais le gyro pour l'angle


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